專利名稱：鉑或Pt合金的蒸發(fā)速率的降低的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于溫度> 1200°C的氧化性氣氛中的鉬或Pt合金的蒸發(fā)速率的降低。鉬理解為這樣的鉬材料，其含有工業(yè)上常見的其它元素。這些元素特別為不可避免的雜質(zhì)。鉬合金理解為主要組分為鉬，特別是超過80%為鉬的合金。余量優(yōu)選為銠和/或銥。蒸發(fā)速率理解為這樣的速率，以該速率發(fā)生材料損失。它可以通過每運行時間的材料損失來表達。
背景技術(shù)：
由鉬和PtRhlO構(gòu)成的零件在玻璃工業(yè)中用于熔化和處理玻璃。零件溫度在此達到1700°C。在此確保了> 500天的供料系統(tǒng)使用時間。在> 1200°C的高溫下鉬和銠在揮發(fā)性的氧化物中轉(zhuǎn)運，這種轉(zhuǎn)運會導(dǎo)致材料損失。盡管零件通過陶瓷塊受到力學支撐，并熱絕緣地受到包圍(這同時提供了一定的氧化保護)，蒸發(fā)率仍是可觀的。材料損失隨著溫度顯著上升。這會導(dǎo)致壁厚的迅速降低，由此急劇降低零件的壽命。在實驗室試驗當中，申請人以未經(jīng)涂層的、暴露在灶式爐中的PtRhlO板(d=0.8mm)在1650°C下、在空氣中、經(jīng)20天觀察到約4%的材料損失。將溫度降低至1600°C也會在20天內(nèi)導(dǎo)致約2.4%的材料損失。這樣的高蒸速率導(dǎo)致零件的較早失靈。文獻W02002044115A2、US7338714B2和EP1722008A2涉及玻璃制造中的經(jīng)涂層的金屬件，其中，金屬件在 朝向玻璃熔化物一側(cè)具有H2不透過層或H2和O2不透過層。在此H2不透過層或H2和O2不透過層優(yōu)選包括至少一種玻璃或玻璃混合物，部分或者全部結(jié)晶析出的材料或陶瓷材料。

發(fā)明內(nèi)容
與此相對，本發(fā)明的目的在于，提供一種在氧化性氣氛下、高溫下用于Pt、Rh或Ir的捕集系統(tǒng)。環(huán)繞的陶瓷層應(yīng)當盡可能地對貴金屬保持通暢。本發(fā)明的另一目的在于，將由鉬及其合金構(gòu)成的貴金屬零件的壽命和使用時間延長-優(yōu)選延長80%-，該零件在高溫(> 1200°C )、氧化性氣氛下得到使用。為減少氧化和材料損失，開發(fā)出一種氧化保護系統(tǒng)，出乎預(yù)料地，可以在具有復(fù)雜形狀的很大的零件上進行安裝。由高熔點的陶瓷材料或者金屬材料構(gòu)成的具有韌性的繃帶證明是有利的。根據(jù)權(quán)利要求1和7所述的零件以及根據(jù)權(quán)利要求10和12所述的方法實現(xiàn)了該目的。本發(fā)明優(yōu)選的實施方式在其它的權(quán)利要求中給出。在此，繃帶具有開放的孔隙，以及優(yōu)選大的內(nèi)表面。在繃帶的孔隙中可以引入氧化物陶瓷和/或玻璃形成劑\其與使用溫度相協(xié)調(diào)。然后形成本發(fā)明意義上的“浸濕繃帶”。浸濕繃帶可以通過懸濁液的浸濕、滴落和涂抹來完成。對于用這樣的繃帶纏繞起的零件有這樣的可能性，即零件的表面在運行溫度下完全潤濕并妨礙了氧的進入。經(jīng)長時間的完全潤濕看起來僅是通過使用這樣的繃帶是可能的。這一點是本發(fā)明的特別優(yōu)勢。相對于未纏繃帶的零件，蒸發(fā)速率優(yōu)選降低了至少80%。未浸濕的繃帶通過開放的孔隙是能夠透過空氣的，并且因此相對于氧化性氣氛幾乎沒有或沒有保護效應(yīng)。在零件上的粘附由于熱學膨脹是不足的。未浸濕的繃帶然而實現(xiàn)了貴金屬氧化物的捕集，盡管有蒸發(fā)保護該貴金屬氧化物還是會揮發(fā)。還有可能，首先用浸濕的繃帶進行纏繞，接著用未浸濕的進行纏繞。浸濕的繃帶的優(yōu)勢在于:-在成品零件上進行簡單裝配；-簡單的去除；-PtO2和類似氧化物的吸收，在吸收此 類氧化物之前包圍的陶瓷塊材料的保護。由此，為回收在氧化物損失中包括的貴金屬，代替陶瓷塊給出回收用的繃帶。-整個零件的完全潤濕；-潤濕層的長時間的穩(wěn)定性和存在；-相對于未經(jīng)保護的材料，蒸發(fā)損失降低超過80%；-通過繃帶將必要時存在的玻璃形成劑固定在零件上；-零件不必經(jīng)過機械預(yù)處理(例如噴砂)。
具體實施例方式下面的實施例進一步闡明本發(fā)明。只要沒有另外給出，份額和百分比數(shù)據(jù)和在其它的描述中一樣都是基于重量。1.將由陶瓷材料(Al203+28%Si02)構(gòu)成的保護繃帶安在PtRhlO板上，尺寸為寬150mm、長 200mm、壁厚 0.8mm。繃帶(5mm厚)被浸入由Al2O3粉(粒徑< 2.5 μ m)和水(30重量％的Al2O3和70重量％的水)構(gòu)成的懸濁液中，并圍繞板呈雙層卷起。該板在灶式爐中在1650°C下、空氣中放置20天。材料損失(PtRhlO板)為 0.6%。2.將由陶瓷材料(Al203+28%Si02)構(gòu)成的保護繃帶安在PtRhlO板上，尺寸為寬150mm、壁厚 0.8mm、長 200mm。繃帶(5mm厚)圍繞板呈雙層卷起。將由Al2O3粉(粒徑< 2.5 μ m)和水(30重量％的Al2O3和70重量％的水)構(gòu)成的懸濁液涂覆在繃帶上。該板在灶式爐中在1650°C下、空氣中放置20天。材料損失(PtRhlO板)為 0.9%。3.將由陶瓷材料(Al203+28%Si02)構(gòu)成的保護繃帶安在PtRhlO板上，尺寸為寬150mm、壁厚 0.8mm、長 200mm。繃帶(5mm厚)被浸入由含有5%的Y2O3的ZrO2粉(粒徑< 5.5 μ m)和水(40重量％的Zr02/Y203和60重量％的水)構(gòu)成的懸濁液中，并圍繞板呈雙層卷起。該板在灶式爐中在1650°C下、空氣中放置20天。
材料損失(PtRhlO板)為 1.1%。4.將由陶瓷材料(Al203+28%Si02)構(gòu)成的保護繃帶安在PtRhlO板上，尺寸為寬150mm、壁厚 0.8mm、長 200mm?？噹?5mm厚)被浸入由SiO2粉(粒徑< 2 μ m)和水(30重量％的SiO2和70重量％的水)構(gòu)成的懸濁液中，并圍繞板呈雙層卷起。該板在灶式爐中在1650°C下、空氣中放置20天。材料損失(PtRhlO板)為 0.5%。5.將由PtRhlO網(wǎng)或絨構(gòu)成的保護繃帶安在PtRhlO板上，尺寸為寬150mm、壁厚
0.8mm、長 200mm?？?帶(約0.5mm厚)圍繞板卷起。由SiO2粉(粒徑< 2.5 μ m)和水(30重量％的SiO2和70重量％的水)構(gòu)成的懸濁液被涂覆在繃帶上。該板在灶式爐中在1650°C下、空氣中放置20天。材料損失(PtRhlO板)為 0.9%。-----------------------1網(wǎng)絡(luò)形成劑，也稱作玻璃形成劑，形成了玻璃的分子基本結(jié)構(gòu)。為形成玻璃不再需要另外的材料。石英玻璃因此具有單一組分Si02。網(wǎng)絡(luò)形成劑例如為下列化合物:二氧化硅(SiO2);三氧化二硼(B2O3);五氧化二磷(P2O5);三氧化二砷，也稱砒霜(As2O3) ;二氧化鍺(GeO2);五氧化二銻(Sb2O5X
權(quán)利要求
1.一種由鉬或Pt合金構(gòu)成的零件，所述零件處于溫度> 1200°c的氧化性氣氛中，其特征在于，所述零件被具有開放孔隙的彈性繃帶所纏繞，其中，所述繃帶設(shè)有: 玻璃形成劑，或者 氧化物陶瓷和玻璃形成劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零件，其特征在于，所述繃帶由高熔點的氧化物材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零件，其特征在于，所述繃帶由Al2O3構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零件，其特征在于，所述繃帶由貴金屬網(wǎng)或貴金屬絨構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的零件，其特征在于，所述的網(wǎng)或絨由鉬或鉬-銠構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零件，其特征在于，所述玻璃形成劑屬于由二氧化硅SiO2、三氧化二硼B(yǎng)2O3、五氧化二磷P2O5、二氧化鍺GeO2、五氧化二銻Sb2O5構(gòu)成的組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零件，其特征在于，所述氧化物陶瓷屬于由A1203、ZrO2、硅酸鋯、氧化硅-氧化鋯復(fù)合氧化物SiO2.ZrO2, SiO2, HfO2, CaO, MgO、稀有金屬氧化物構(gòu)成的組。
8.一種捕集由鉬或Pt合金表面揮發(fā)或升華的貴金屬氧化物的方法，步驟為: A.提供由鉬或鉬合金構(gòu)成的零件； B.將零件的外表面用具有開放孔隙的彈性繃帶卷起； 其特征在于，所述繃帶設(shè)有: 玻璃形成劑，或者 氧化物陶瓷和玻璃形成劑； C.在>1200°C的運行溫度下使用。
9.一種降低用于溫度> 1200°C的氧化性氣氛中的鉬和Pt合金的蒸發(fā)速率的方法，所述方法具有下述步驟: A.提供由鉬或鉬合金構(gòu)成的零件； B.將零件的外表面用具有開放孔隙的彈性繃帶卷起； 其特征在于，所述繃帶設(shè)有: 玻璃形成劑，或者 氧化物陶瓷和玻璃形成劑； C.在>1200°C的運行溫度下使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述繃帶由高熔點的氧化物材料構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述高熔點的氧化物材料來自于由Al2O3、多鋁紅柱石、氧化鉿、氧化鑭、ZrO2、硅酸鋯、氧化鋯-氧化硅復(fù)合氧化物ZrO2.SiO2,SiO2、稀有貴金屬氧化物和前述氧化物構(gòu)成的組。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述繃帶由Al2O3構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述繃帶由貴金屬網(wǎng)或貴金屬絨構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述的網(wǎng)或絨由鉬或鉬-銠構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述玻璃形成劑屬于由二氧化硅SiO2、三氧化二硼B(yǎng)2O3、五氧化二磷P2O5、二氧化鍺GeO2、五氧化二銻Sb2O5構(gòu)成的組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種降低用于溫度＞1200℃的氧化性氣氛中的鉑或Pt合金的蒸發(fā)速率的方法，該方法具有下述步驟A.提供由鉑或鉑合金構(gòu)成的零件；B．以具有開放孔隙的彈性繃帶纏繞零件的外表面；該繃帶設(shè)有氧化物陶瓷和玻璃形成劑；C．在＞1200℃的運行溫度下使用；或者涉及一種捕集由鉑或Pt合金表面揮發(fā)或升華的貴金屬氧化物的方法，步驟為A.提供由鉑或鉑合金構(gòu)成的零件；B．以具有開放孔隙的彈性繃帶纏繞零件的外表面；C．在＞1200℃的運行溫度下使用；還涉及相應(yīng)的纏繞后的零件。
文檔編號C03B5/43GK103153885SQ201180049236
公開日2013年6月12日 申請日期2011年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者安妮特·盧卡斯, 戴維·弗朗西斯·勒普頓, 妮科爾·居布萊, 哈拉爾德·曼哈特, 馬克·比辛格爾, 烏韋·揚奇, 斯特凡·福爾貝格 申請人:賀利氏材料工藝有限及兩合公司